动电效应在生产测井中的应用方法研究

油田生产开发过程中动电效应普遍存在,其中的流动电位效应往往对自然电位及电阻率测井产生干扰作用。国外现场实验结果表明,通过井下电极能够获得由不稳定压力引起的电位异常信号,该信号与压力有很好的相关性,有助于提高裂缝流动的识别和近井含水饱和度的评价。根据耦合流动的基本原理,建立了均质地层生产井井底电位随压力的变化关系,并根据文献中岩石的电学性质,计算了电位信号随含水饱和度的变化。结果显示结合动电效应的生产测试方法具有提高井底附近储层及流体性质识别的潜力。     

基于ZnO半导体纳米线膜的声表面波型紫外探测器

针对传统半导体光电探测器件结构的宽带隙半导体紫外探测器可测信号弱的问题,提出了一种基于ZnO纳米线膜的声表面波型紫外探测器。该探测器利用ZnO纳米线膜的强紫外光电响应特性和声表面波器件的灵敏的声电相互作用机制,将采用高纯锌粉的热蒸发氧化工艺制备的纤锌矿型ZnO纳米线制作在已有声表面波小波传感器上。利用光致发光谱研究发现,由于低维激子限域效应和表面效应,所制作ZnO纳米线敏感膜中的紫外光电效应优于外延ZnO半导体薄膜;同时,基于ZnO纳米线膜的声表面波式紫外探测器在紫外光辐照下该探测器的中心频率减小,损耗增大。实验研究表明该器件能够实现长波紫外光的高灵敏度探测。     

电致动聚合物驱动的无阀微泵的设计与制作

提出了一种由电致动聚合物材料(DE)驱动的平面扩散/收缩管无阂微泵.通过分析扩散/收缩管的角度、长度、最小宽度等关键参数对微泵性能的影响,对无阀微泵的结构进行了设计.基于UV-LIGA工艺,将DE泵膜和SU-8泵体键合制作了无阀微泵的模型,并对DE泵膜结构进行了实验研究,确定了合理的结构形式,实现了微泵的单向泵送.在3 500 V、8 Hz直流正弦电压的作用下,无阀微泵的流量最大,为21.2 μL/min,并且结构简单、易于密封、成本低.实验结果对电致动聚合物微泵进一步的科学研究和实际应用都具有较大的促进作用.     

三层媒质中的镜像法及其在普通电阻率测井中的应用

将二层媒质中的镜像原理推广到三层媒质,建立点电流源位于任意位置时三层媒质中的电位计算解析公式,应用于计算三电极梯度电极系在三层地层中的测井响应。归纳总结测井响应特征与三电极在地层中的位置关系。电位与三层媒质镜像源的关系揭示了测井响应机理。利用COMSOL有限元软件数值计算验证了三层媒质镜像原理计算三电极梯度电极系测井响应的有效性。三层媒质镜像原理可用于获取各种电极系测井在三层导电媒质中的响应计算解析式,为电极系参数设计和响应特征分析提供理论依据。     

双人体耦合心电场被动式人体静电探测器中的电旋转效应分析

 静电探测器是通过检测目标的静电场而获得目标信息的探测器,利用静电场原理对目标进行探测的人体探测器是人体探测技术的重要应用。本文重点讨论利用介电泳技术对双人体耦合心电场的探测问题,并对电旋转检测效应进行分析与仿真。首先阐述了电旋转效应原理;其次分析了双人体耦合心电场特性及该电场中弧形四项检测电极的电场,并计算与之对应的介电泳力与转矩;最后利用有限元方法对检测电场及介电泳力进行建模与仿真。仿真结果清晰展示了3种特殊角度下的电旋转效应,与理论分析相一致。     

SHPB装置在动态测试中的推广应用

本文将SHPB装置推广应用于若干工程结构和材料的动态力学性能和参数的实验测试。文中介绍了结构动载荷及载荷作用点位移的测试,测压铜柱动态力学性能的测试以及高g值加速度传感器的标定。并给出了在上述实验测试中应用的测试原理、测试方法和测试结果。     

重金属污染土壤动电修复技术研究进展与应用前景

本文综述了动电修复技术的原理及其在受重金属污染土壤修复的应用。重金属污染土壤的动电修复是指通过直流电场力的作用 ,溶解在土壤中的重金属污染物通过 ` 电迁移、电渗流、电泳和自由扩散等过程穿过土壤移向电极区 ,富集在电极区的重金属污染物用工程化的收集系统收集起来进行处理 ,从而达到去除的目的。该技术具有费用低且处理较彻底、不需挖掘被处理的土壤、所需的化学试剂少、工程操作方便和不影响周围的生态环境等优点 ,是一门较有发展潜力的重金属污染土壤修复技术 ,近年来已引起环境科学者的广泛关注。     

液电效应除垢机理分析与试验研究

利用在水中设置的电极附加高电压瞬间放电产生的液电效应,实现对金属管件污垢的去除。通过建立管件除垢的力学模型,分析了金属管壁附着污垢在液电效应作用下发生剥落及破碎机理,并利用水泥垢模拟实际污垢进行了管件除垢试验。试验结果不仅证实了理论分析,亦充分说明了利用液电效应进行各类金属管件与结垢设备污垢的去除是一种很好的工艺方法。     

大脑对于外界刺激反应的EIT电压变化的研究

在探讨EIT技术工作原理的基础上,进行了大脑受到外界刺激反应的非侵入实验的实验方法研究及实验方案论证,根据大脑分别接受外界听觉和视觉刺激时所记录的实验数据,得出了不同电极对电流驱动情况下参考数据的变化曲线,听觉和视觉的EIT数据对应于参考数据的变化曲线,以及同一个测试对象在不同刺激(听觉和视觉)时的EIT电压变化曲线.通过对所得到的曲线进行比较、分析,发现了两种不同外界刺激下大脑电参数变化所引起的EIT电压变化的规律,为进一步实现EIT图像重构,分析大脑的活动规律奠定基础.     

双余度电力作动器浅析

本文针对航空工业飞机舵面控制系统中采用的液压服机构存在的缺点，采用双余度电力作动器代替传统的液压伺服机构，并对双余度电力作动器的工作原理、数学模型进行分析和推导，预示此项研究具有广阔的前景。     

TPC气体探测器研究

开展时间投影室（TPC）气体探测器的研制工作：1）设计了探测器漂移区场笼结构,通过设计与优化印刷电路板等梯度势电极的精确位置构建,获得了均匀的电场分布;2）探测器雪崩放大区通过构建3层细丝电极实现;3）探讨了多层多根细丝电极的电场分布计算、电极焊接安装工艺、电极细丝张力维持、探测器不同工作状态转换等工艺技术;4）采用DPC电阻阵列法对探测器的信号读出部分进行简化,实现20路×20路接收电极输出简化为4路输出,并进行了位置刻度试验;5）利用研制的探测器开展了宇宙射线入射信号的测量,获得了真实有效的输出波形,测量波形结果与模拟结果基本一致,并取得了电离事件的有效二维位置分布.本工作可为类似TPC探测器的研制及试验提供经验积累和技术借鉴.     

多极子阵列声波测井仪系统设计及现场测试

设计一种新型多极子阵列声波测井仪,该仪器是当前油田现场测井服务中的重要装备。仪器的整体结构由上电子短节、声系和下电子短节等3个相对独立的部分组成,声系由发射声系、隔声体和接收声系组成。发射声系包括单极换能器、交叉偶极换能器和四极换能器,阵列化的接收声系包括8组频率为0.5~30 kHz宽带接收换能器组,共32个接收换能器单元。主测控电子线路短节包括以DSP为核心的控制电路、数据采集电路、前置接收电路及井下低压供电电路等几部分。由发射逻辑控制器、供电电路、高压储能电路、驱动电路、高压激励电路和脉冲变压器构成高压脉冲激励源。通过分析测井资料实例,说明仪器测量的正确性;并表明了仪器具有好的一致性和重复性。     

铅污染土壤电动淋洗联合异位修复实验

电动修复技术是一种非常具有潜力的重金属污染土壤修复技术.实验针对某工业污染场地中的铅污染土壤,采用电动和淋洗相结合的方法对其进行修复;采用高电压梯度直流电场（40.3 V/cm）以提高土壤温度,促进铅的解析,同时提高离子的电迁移速度;解析后的铅离子在直流电场作用下从上往下迁移,随淋洗液流出,在微负压条件下进入收集瓶;实验通电时间80 min,耗电337 kWh/m3,土壤中的铅浓度由原来的410±16 mg/kg降至252± 10 mg/kg,低于重庆市土壤健康风险评估阈值,实现了修复目标;结果显示淋洗可以有效阻止铅在阴极聚集形成聚焦带,提高修复效果.     

基于24LC1025芯片的存储器阵列设计

采用存储式电子测井仪器实现油气井井下参数测量,需要其具有大的存储容量.然而受到高温、高压环境限制,一般高温存储器由于存储器件选择范围较窄且单个器件存储容量较小,使其存储容量难以满足井下数据存储要求.设计了一种采用支持I2C总线EEPROM构成的存储器阵列的解决方案,使其存储容量达到16 MB,并给出了存储器阵列的电路设计,讨论了存储器阵列数据的读写操作问题.油气井压裂过程井下测试试验表明,采用该存储器阵列的井下电子压力计可满足井下工作环境和数据存储的要求,这种设计方法也可进一步应用于其他存储式测井仪器.     

直流电动-水动力驱油机理研究

根据物理化学流体动力学理论 ,从多孔介质渗流的毛管模型出发 ,建立了储层条件下电动力水动力耦合公式。利用该理论公式和Buckley Leverett模型 ,探讨了恒速注水电动 水动力驱油机理 ,利用该机理对国内外两个典型实验结果进行了拟合。结果表明 ,在储层条件下 ,由电动力引起的电渗作用是提高水驱油采收率的重要因素之一 ,且电加热作用可以降低原油粘度 ,从而提高水驱油采收率。当直流电场的电位梯度为 7.5V/cm时 ,电加热可以提高原油采收率 1 3%左右 ,而电动力仅可以提高采收率 2 %左右。直流电场作用可以降低水油比 ,施加 5.0V/cm的电场 ,当注入 3倍孔隙体积水时 ,水油比减小了 1 6%。     

一种HF RFID实验平台设计

从培养工程师的能力目标出发,设计了一套RFID实验平台.阐述了系统的两大部分,即阅读器和电子标签的工作原理,详细介绍了阅读器中振荡器、功放、天线、检波、解码等电路,电子标签中供电、负载调制等电路,并且给出了实验电路的调试方法.运行结果表明,系统原理清晰,工作可靠,成本低,对于工程师熟悉RFID系统的工作原理有一定作用。     

基于圆弧阵的多极子声波测井辐射器

设计了一种具有复合功能的环形结构的多极子声波测井辐射器。基本方法是由多个作弯曲振动的压电振子构成了圆弧阵辐射器，通过改变圆弧阵上压电振子的组合方式和振动相位，使该圆弧阵成为单极子源、偶极子源和四极子声源。在实验室的消声水池内对多极子声波测井辐射器的单极子、偶极子和四极子声源的频率特征和指向性等参数进行了测量。实验结果表明，在不同组合和激励条件下，圆弧阵具有声波测井的单极子、偶极子和四极子声源的辐射特征。采用该声波辐射器可以缩短多极子声波测井仪器的长度、简化多极子声波测井波形处理步骤和提高声波测井质量。     

Inspection of pipeline girth welds with ultrasonic phased array technique

A novel automatic ultrasonic system used for the inspection of pipeline girth welds is developed, in which a linear phased array transducer using electronic scan is adopted. Optimal array parameters are determined based on a mathematical model of acoustic field for linear phased army derived from Huygens＇ principle. The testing method and the system structure are introduced. The experimental results show that the phased array transducer system has the same detectability as that of conventional ultrasonic transducer system, but the system architecture can be simplified greatly, and the testing flexibility and the testing speed can be improved greatly.     

土体中电现象的应用

介绍了5种主要的土体电现象，及其在加筋，固结，环境治理等方面的应用，并对土 的电渗固结进行了理论分析，由此得出：在施加电场的情况下，孔压消散加快，随着时间的增加，孔压可以达到负值，另外，土体固结度增加，相应的土体电动固结后的含水量低于加载固结，这些结论与NettletonI.M.的一系列试验结果比较吻合。     

Calculation of baffle effect and mutual interaction between elements for an underwater acoustic conformal array with application to the optimization of projecting beampattern

The boundary element theory together with the optimization method is used to calculate the driving voltage weighting vector of a conformal array of underwater acoustic projecting transducers to obtain a low-sidelobe beampattern. At first, the relationship between the acoustic radiated field and the vibra- tion velocity of the array is formulated from the boundary element equation when the boundary im- pedance of the array baffle is specified. Then, the mutual impedance matrix of the array is calculated, and the relationship between the driving voltage and the vibration velocity of the transducers is pre- sented based on the equivalent circuit principle. At last, the driving voltage weighting vector of the array is calculated through an optimization method to obtain a low-sidelobe projecting beampattern. Computer simulation is conducted for a 14-element conformal array. An experiment has been carried out to measure the radiation directivity of the array in an anechoic water tank. The calculated and the experimental results show that the proposed method accounts for the acoustic effect of the baffle and the mutual interactions among transducers successfully and obtain a low-sidelobe projecting beam- pattern, and at the same time provide the largest amplitude of pressure in the axial direction when the maximum amplitude of the driving voltage weighting vectors keeps unchanged.